"За последние 50 лет США и Россия отправили десятки зондов и несколько спускаемых аппаратов на Венеру, только один из которых – Вега-2 – смог достичь поверхности планеты и измерить температуру ее воздуха в нижних слоях атмосферы. На расстоянии в 7 километров от поверхности он зафиксировал аномальные "прыжки" температур, которые оставались необъясненными до сегодняшнего дня", — рассказывает Себастьян Лебоннуа (Sebastian Lebonnois) из Сорбонны в Париже (Франция).

Венера, несмотря на схожие с Землей условия формирования, разительно отличается по своему внешнему облику от нашей планеты. Так, атмосфера "утренней звезды" раскалена до 462 градусов Цельсия, на ней практически нет воды, ее поверхность покрыта вулканами, а атмосфера состоит из углекислого газа и серной кислоты. Пока среди ученых нет единого мнения о том, как Венера могла лишиться своих водных запасов и превратиться в гигантский парник.

Кроме того, как рассказывает Лебоннуа, самая тяжелая часть венерианской атмосферы – приповерхностный слой толщиной всего в 7 километров, где содержится примерно треть от ее массы – фактически остается белым пятном для ученых.

Дело в том, что все попытки изучить свойства и химический состав венерианского воздуха на этой высоте или провалились полностью, как это произошло с американскими зондами серии Pioneer-Venus, или были проведены успешно, как в случае с советскими "Венерами" и "Вегами", но низкая точность инструментов не позволила им получить точные данные. Иными словами, пока у планетологов нет почти никакой информации о том, из чего состоит венерианский воздух у поверхности планеты.

По этой причине ученые сегодня не могут найти точное объяснение тому, почему температура разных слоев воздуха в нижних слоях атмосферы Венеры резко меняется и отличается на десятки градусов при повышении или понижении высоты на несколько десятков и сотен метров. В среднем, температура воздуха не растет при приближении к поверхности планеты, а падает, что давно является загадкой для ученых.

Лебоннуа и его коллега Джеральд Шуберт (Gerald Schubert) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (США) нашли возможное объяснение этому, пытаясь построить модель атмосферы Венеры на базе данных с "Веги-2", "Венеры-10" и ряда других зондов и спускаемых аппаратов.

Создавая эту модель, ученые обратили особое внимание на два отличительных свойства Венеры – сверхвысокая плотность атмосферы и то, что ее воздушная оболочка вращается значительно быстрее, чем сама планета.

Как рассказывает Лебоннуа, недавние эксперименты с углекислотой и азотом, двумя основными газами в атмосфере Венеры, показали, что они начинают вести себя необычным образом при тех давлениях, которые царят у поверхности "утренней звезды".

Расчеты планетологов показали, что различия в реакции СО₂ и азота на высокие давления мешают их перемешиванию и заставляют СО₂, как более тяжелый газ, "тонуть" на дно атмосферы и накапливаться у поверхности, а азот – "всплывать" в ее менее плотные слои и скапливаться там. В результате этого возникает, как выражаются планетологи, своеобразный круговорот гигантских "пузырей " того и другого газа, постоянно движущихся к поверхности и от поверхности Венеры.

Существование этих пузырей может объяснять  то, почему "Вега-2" фиксировала столь большие разбросы температур – советский зонд, как предполагают планетологи, мог пролетать через подобные "пузыри" азота и углекислоты при приземлении на Венеру, температуры внутри которых будут заметно отличаться из-за разных свойств этих газов.

Конечно, проверка всех этих теорий пока невозможна, так как для их подтверждения или опровержения нужно провести  замеры в концентрации СО₂ и азота у поверхности Венеры. Как надеются ученые, новые спускаемые аппараты, над созданием которых сейчас думают в НАСА и в "Роскосмосе", помогут окончательно разрешить загадку последнего советского зонда у Венеры.

Источник: ria.ru

Оригинальная статья: https://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2971.html